行星斜轧中轧辊与轧件的几何关系分析

利用行星斜轧轧件变形区微分几何模型和对行星斜轧中轧辊与轧件表面数值分析,结合轧制实际情况,研究了轧件的形状、轧辊与轧件的接触线、轧辊干涉及其检验,并给出了三辊行星轧机中的实例分析。     

斜轧辊形曲面的理论分析

本文在斜轧成型生产实践的基础上,将运动中的轧件与轧辊的相互关系抽象为曲面族和包络面的问题,然而用求包络面的方法导出了在已知轧件曲面的轴向剖线时辊形曲面方程的通用公式,并编制了通用计算程序,可以方便地计算轧辊曲面的轴向剖线、“法向”剖线等的精确尺寸。并可进一步计算用范成法磨削轧辊时的理论误差,以及调整轧辊角度时的理论误差。同时还可以由本文所导出的一般公式,方便地求出钢管矫直机辊形曲面方程以及它与钢管的接触线方程。     

酸洗冷轧过程中轧件表面形貌演变规律研究

利用四辊轧机对酸洗后带钢进行了冷轧实验, 采用扫描电子显微镜对试样冷轧前后的表面形貌进行了跟踪观察, 采用TR200型粗糙度测量仪测试了轧制前后试样的表面粗糙度轮廓曲线, 研究了不同轧辊表面状态和摩擦条件下冷轧带钢表面形貌的演变规律。结果表明: 轧件表面形貌主要取决于表面凹坑和辊痕的尺寸, 随轧辊表面粗糙度的减小和轧制道次的增加, 轧件与轧辊表面的实际接触面积增加, 轧件表面凹坑和辊痕的尺寸均减小, 轧件表面光洁度提高; 当轧辊辊面粗糙度相同时, 采用油润滑轧制的试样表面光洁度比干摩擦轧制的试样表面光洁度高; 冷轧前几个道次轧辊的表面状态对最终成品带钢的表面形貌同样起着重要作用。     

基于MDT的轧辊几何设计

讨论了借助于MDT的NURBS曲面造型功能进行轧辊几何设计的方法,建立了生成轧辊辊形和轧辊与轧件接触线的三维几何模型,并给出了设计实例。     

三辊行星轧制中轧辊与轧件接触区分布

三辊行星轧制中,轧辊轧件接触区的分布是轧制力和轧制功率计算的基础,是轧辊外轮廓设计的重要依据.研究结合了实际轧制过程中轧辊和轧件的运动特点,引入相应的约束条件,给出接触区分布的解析表达式;在给定轧制工艺参数下,数值分析计算出接触区具体的分布情况.该方法避开了轧辊轧件线接触的假设,可给出接触区分布情况.结果显示,该分布不...     

二辊斜轧穿孔时轧件与轧辊接触迹线的描绘

本文根据空间解析几何理论,建立了二辊斜轧穿孔时的轧辊辊面方程,继而利用平截面法描绘了轧件与轧辊接触迹线的形状及其随送进角变化的性质。     

铜包铝复合电力扁排热轧过程温度场的数值模拟

采用刚塑性有限元法,以大型有限元软件DEFORM-3D为分析工具,考虑界面接触传热,对铜包铝复合电力扁排热轧成形过程进行了三维温度场模拟.结果表明:在轧件开始咬入与轧辊接触后,纯铜表面中部的温度先降低后升高,由于纯铜与轧辊的接触传热,轧辊与纯铜的接触部分温度低于铜包铝扁排侧部金属的温度;由于接触摩擦与塑性变形功转化为热量,开始轧制后轧件表面温度有所升高;轧制后铜包铝排铜层表面和铝芯的边部温度高于中部温度,由表及里温度升高;随着压下率的增大,在变形区轧件温度升高幅度增大;随着轧制速度的提高,在变形区铜层和铝芯温度变化更为剧烈,轧制后温降速率减小.     

斜轧辊型曲面的数学模型研究

文章将斜轧辊曲面抽象成轧件曲面族和轧辊包络面的问题,利用微分几何的曲面包络理论,结合坐标投影变换法对斜轧辊曲面方程进行研究,导出在已知轧件曲面的情况下,辊形曲面的通用公式,总结出测量该种类型曲面所需要的参数。为斜轧辊在线测量和修复提供了理论依据。     

用弹塑性断裂力学近似估算轧辊的热塑性应变疲劳寿命

1 温度场与热应力场的计算在轧制过程中,热量不断由轧件传给轧辊,其上任一点由于同轧件与冷却水相接触而交替地被加热与冷却,因而引起交变热应力,使轧辊表面经受热疲劳作用,而在辊面形成表面径向裂纹。为了计算由此产生的热应力,必须预先计算辊内温度场的分布。轧辊内非定常温度场的分布,文中采用下式给出:     

三辊行星轧制中轧辊轧件接触区分布的计算改进

三辊行星轧制中,轧辊轧件接触区的分布是轧制力能参数的计算基础。在轧制过程中轧件的轴向延伸变形不可避免,这将直接影响到轧辊轧件接触区的分布。在已有的研究基础上,考虑到轧制过程中轧件轴向延伸变形的影响,运用理论分析得出了接触区的分布函数。给定轧制工艺参数,利用数值计算得到了轧辊轧件接触区分布的具体情况,结果显示,受到轧件轴向延伸的影响,轧辊轧件接触区变得更为狭窄。该结果不仅相比于已有的研究更加符合三辊行星轧制中的轧辊轧件实际的接触情况,还表明接触区的分布不仅只受到轧制常数、倾斜角、偏转角、轧辊转速和轧件进给速度的影响,同时还受到轧件的原始尺寸的影响。     

Analysis of rolls deflection of Sendzimir mill by 3D FEM

The deflection of rolls of Sendzimir mill with double AS-U-Roll was simulated by finite element method（FEM）. The influences of rolling pressure, strip width and rolls-assignment on rolls deflection were analyzed. The results show that the work roll deflection increases with the increase of rolling pressure and the reduction of work roll radius, but the rigid displacement of work roll slightly changes; the work roll end might appear negative displacement for the narrow strip width and high rolling pressure that might cause the contact of work rolls. The research results are significant for guiding production and theoretical analysis of the rolls system of Sendzimir mill.     

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借助非线性有限元软件Marc,采用弹塑性有限元方法对十八辊轧机辊系进行了模拟,计算模型对辊系的弹性变形与带钢的弹塑性变形按照接触问题进行耦合分析。利用此模型,得出了轧制力对辊系弯曲变形的影响以及辊系弯曲变形沿轧件宽度方向的分布,并分析了轧机工作辊的不同方向弯曲变形情况,由对计算结果的分析可以为该轧机的辊系设计提供理论依据。     

二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的有限元分析

应用ABAQUS有限元软件建立了二十辊轧机有限元分析模型,研究了不同辊径配置及不同轧制力工况对二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的影响。结果表明:第1中间辊辊径差不小于2mm时,第1中间辊和第2中间辊被挤出;第2中间辊辊径差不小于4mm时,辊系失稳散落;第2中间随动辊比驱动辊小,会使第1中间辊辊间距变小,并使第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点的应力变小。随着轧制力的增大,第1中间辊的辊间距增大,第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点处的应力也增大。     

六辊冷轧机辊系弹性变形快速算法

为了快速计算六辊冷轧机辊系的弹性变形,提出了一种新的辊系弹性变形算法。该算法直接采用数值法计算轧辊挠曲,避免了复杂的公式推导,简化了计算过程;在辊系协调变形的迭代计算过程中,内层迭代首次引入辊间中心点处压扁和辊间压扁区倾斜两个迭代调节量,建立了与辊间接触合力和接触区的总力矩的联系,外层迭代通过不断修正辊间相对压扁量增量循环迭代辊间接触力与轧辊挠曲,实现了整个辊系变形的快速协调。通过与国外计算结果比较和算例的验证,证明其有好的计算精度、收敛性和快速性,能离线指导新轧机工艺方案设计,具备板形在线设定计算应用的可能。     

A MATHEMATICAL TREATMENT ON DEFORMATION ZONE IN TWO-ROLLS PIERCING

<正> 长期以来,Mannesmann二辊穿孔机都用桶形轧辊,它的子午线是折直线,所以叫折线轧辊似较确切,虽然各国都在改进辊形,特别是大角度穿孔时的辊形,但从数学上来看,还是折(直)线形,无本质上的变化。 为了发展我国钢管制造技术,我们从1975年起研究折线轧辊下的变形区,给出它的曲面方程式和子午线方程式,证明了变形区是非线性的。 苏联乌克兰科学院EMeЛbяHeкO院士和ΦoMичeB研究折线轧辊下的轧辊开度     

Coupling solved roll contact pressure transverse distribution of HC strip mill

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｅｖａｌｕａｔｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ,ｔｏａｎａ ｌｙｚｅａｎｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＨＣｍｉｌｌｆｏｒｕｓｉｎｇｉｔｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ,ｍａｓｔｅｒｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ ｔｉｃｏｆｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｒｏｌｌｓ,ａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｒｏｌｌｓａｔｔｒｉｔｉｏｎｗｅａｒ.Ｌａｒｇｅｓｃａｌｅｓｔｕｄｙｏｎｄｅ…     

热轧精轧机组变接触支持辊综合性能研究

利用建立的有限元辊系弹性变形模型，分析了变接触支持辊（VCR）的综合性能。指出VCR可以显著改善轧机的板形调控性能。提高带钢的板形质量和支持辊辊形的自保持性，降低辊间接触压力尖峰，消除去持辊剥落。同时，在大型工业轧机上进行长时间的系统试验，验证了VCR的这些性质。     

Numerical and experimental analysis of the dynamic effects in compact cluster mills for cold rolling

Prevention of dynamic instability caused by chatter phenomenon may be difficult in case of the so-called “cluster mill” because of the number of back-up rolls used to avoid bending of the work roll. A numerical simulation of the dynamics of the cluster mill may help to prevent the strip defects and to predict the life of bearings and rolls. Analytical models proposed in the literature for the two- and four-high mills are unfortunately inapplicable. This paper investigates whether the multi-body dynamics approach can be effective in analysing the so-called “Z-Mill”. Service monitoring detected in a real case some clear and dark bands on the strip surface, which disappeared after a calibration of rolls position. A numerical model was built by assuming that the mill stand and the strip could be analysed separately. Validation allowed concluding that modelling is effective, if relevant parameters are tuned on the experimental evidences. In particular damping and friction coefficients look the most critical to predict the actual value of rolling force. Mechanical nonlinearities introduced by the contact among rolls and by bearings increase the computational effort, but their role is somewhere overestimated in the literature. In practice, the multi-body dynamics approach still shows some limits, but they should be overcome, if a deeper experimental validation will be performed on a dedicated test rig, suitably designed to be largely instrumented.     

提高PC热连轧机支撑辊寿命的优化曲线研究

为解决ＰＣ热带钢连轧机辊间接触载荷不均易造成支撑辊辊面提前损坏的问题,对支撑辊肩部辊形进行了优化设计。经试验验证,采用幂函数的辊形优化曲线可提高支撑辊使用寿命,并有利于板凸度和板形控制。     

Development of satellite mill and trial rolling of profiled metal strip

A new type of compact continuous mill called the “Satellite mill” has been developed to produce profiled metal strip from flat strip. This mill consists of one large-diameter driven roll (central roll) and five smaller rolls (satellite rolls) arranged along the periphery of the central roll. A strip is continuously rolled at five gaps between the central roll and the satellite rolls. All rolls are driven at an equal roll peripheral speed to promote transverse metal flow or lateral spread. Guide shoes are provided between the adjacent satellite rolls and are supported with two adjacent satellite rolls. They prevent a strip from bulging or buckling. A test mill was constructed, and rolling experiments have been performed on the production of T-shaped or U-shaped profiled aluminum strip. The deformation- load characteristics were investigated and compared with those of conventional rolling. As a result, in the satellite mill rolling operation, elongation was suppressed. Lateral spread was enhanced, and the profile of the product cross section was significantly improved. Consequently, the new rolling process was found to be forming of profiled metal strip.